Yüksek temperatur ortamında litium demir fosfat bateriyalarının artıq yüklənmə toleransı

Litium ferrofosfat batterileri yüksək enerji密度si, yüksək təhlükəsizlik, yüksək temperatur dayanımı, aşağı maliyet, çox dövr və uzun ömür kimi üstünlüklərə malikdir və elektrikli avtomobillər və enerji saqlama sahələrində geniş şəkildə istifadə olunur. Amili tətbiqi ehtiyaclarına cavab verilməsi üçün bir çox unikal selləri seriya ya da paralel şəkildə birləşdirilir ki, bu da batteri paketi yaradır. Ancaq, bu yüksək-enerji sistemi ısınışın idman etdiyi halda daha ciddi nəticələrə səbəb ola bilər.

Keçmiş və üşütmə, pillənin ısıl qarışığa səbəb olan əsas faktorlardan biri hesab edilir, lakin ədətən yalnızca təkli faktor testi aparılır və yangın yaxud patlama olub-olmaması nəticələrini keçməyə və ya çatmaya kriter kimi istifadə olunur. Aslında pillənin ısıl qarışıq məkanizmi əvvəlliklə təkli bir faktor tərəfindən səbəb oluna bilər, amma ısıl qarışıq prosesi inkişaf etdikcə, bu yavaş-yavaş çoxlu faktorların birləşməsi və təsiri ilə daha ciddi nəticələrə səbəb olur. LiFePO4 litium-ion pillələrinin misul şərtlərdə birləşmiş təsirlərinin araşdırılması praktiki önemi var. Keçmiş, pillələrin yangına səbəb olan əhəmiyyətli bir səbəb hesab edilir. Təşviq pillələri üçün əvvəllər keçmiş standartı 3C/4.8V idi. Təşviq pillələri ədətən fərdi istifadə edilir və pillə texnologiyasının inkişaf etdiyi zaman, keçmiş səbəbiylə ısıl qarışıq artıq ən az dərəcədə azalır və hazırda keçmiş standartları parametr tələmlərindən çox rahatlaşdırılmışdırlar. Üşütmə testləri 130°C və ya 85°C temperaturada diaphragmanın eriməsinə və ya katı elektrolit interfeys (SEI) filmindən hərəkət edən dekompozisiyanı simulyasiya edir.

Ətrafların təhlükəsizlik məsələsi aslində ətrafların temperatur xüsusiyyətləridir. D.P. Kong və digərləri, lithium ferrofosfatlı litium-ion ətraflarının müxtəlif mövqeyə görə yerli istiylənəcəkdan sonra temperatur xüsusiyyətlərini tədqiq etdilər və aşkar edib ki, ətrafın aşağı hissəsindən istilik daha çox temperaturun idmanına səbəb olmağä qabiliyyətə sahibdir ki, bu digər mövqelərdəki istiyə nisbən daha yüksəkdir. P.J. Liu və digərləri, iki zədələnmə üsulu - aşırı istilik və aşırı yükləmənin, lithium ferrofosfatlı litium-ion ətraflarında temperaturun idmanına təsiri haqqında tədqiq etdilər. Nəticələr göstərdi ki, aşırı istiliktən nisbətən, aşırı yükləmədən cəhənnəmə dumanı riski daha yüksəkdir və test zamanı ətraf daha güclü yanır. Temperaturun idmanı da ətrafdaki şarj durumu (SOC) ilə əlaqəlidir. Məsələn, P.J. Liu və digərləri, modulda komşu ətrafların zədələnməsindən nəticə olunan temperaturun idmanını simulyasiya etmək üçün istilik platasından istifadə etdilər və 50% SOC-un tetikləmə temperaturları 100% SOC-ə nisbən daha yüksəkdir. K. Wang və digərləri, lithium ferrofosfatlı litium-ion ətraflarında 0.5C-də aşırı yükləmə testi aparıb və ətrafdan temperaturun idmanından nəticə olunan gəzlərin əsasən hidrogen (H2), monoksid karbon (CO) və dioksid karbon (CO2)-dən ibarət olduğunu, buna əlavə müxtəlif alkandan da ibarət olduğunu aşkar etdilər.

Bataryaların böyük ölçülədə seriya və paralel şəkildə birbaşa qoşulması, əgər bir çoxluqda problem yaransa, isti yayılmasının bütün batarya paketinin yangına və fırlatma səbəb olmasına görə, şarj və disharj risklərinin ehtimalını çox artırır. Yalnız bu deyil, ümumiyyətlə, flamable qazların hava ilə birləşməsi daha ciddi fırlatma səbəb ola bilər.

Əsas tətbiqi sahələrdə bataryaların güvəncəsini artırmak üçün, onların çoxlu abuzlara dayanma gücünü artırmaq lazımdır, bu da akademik və sənayi dikkat mərkəzləri arasında odak nöqtəsi olub.

Əlavə olaraq, bataryadan istifadə edərkən tamamı ilə şarjdır çıxmadan əvvəl şarj etməliksiniz, çünki bu, bataryaya qayıtsız zədə verir.

Litium-ferrum-fosfat bataryası tam şarj olduktan sonra şarjdır dayandırılmalıdır, aksi halda batarya fazla şarj olunacaq və bu da qısa devre kimi xərclərə səbəb olacaq və ya bataryanın ömrünü qısaltacaq.

Yüksek temperatur ortamında bataryadan istifadə də, onun işləməsini təsirləyir.

Konstant cür qarışıq metodu isə qarışıq cürün ölçüsünü idarə etmək deməkdir ki, bu da batarya enerjiyi konstant sürətlə boşaltır. Bu, litium-ferrum-fosfat bataryalarının sürətli qarışıqlığı üçün uyğundur.